CrossSync PHY - 두 장비 사이의 시간차 보정 방법(Time alignment)

텔레다인르크로이의 CrossSync PHY는 기본적으로 오실로스코프, 프로토콜 분석기와 동작 중인 레인 사이에 인터포저를 위치시켜 신호를 포착하여 레이어와 레이어를 싱크시켜 트레이스를 관측하고 분석합니다. 프로토콜 분석기는 기본적으로 상위 레이어의 트레이스를 포착하여 분석하며, 대부분의 트리거 설정을 지정하여 설정한 조건에 맞는 패킷이나 상태가 발생하면 해당 이벤트에서 트리거 펄스를 오실로스코프에 전달하여 전기적인 신호를 오실로스코프에서 포착할 수 있도록 하는 중심에 있습니다.

 

참고도. 트리거 이벤트가 발생했을 때의 신호의 흐름(고속 신호의 흐름과 트리거 신호의 흐름을 보이고 있음)

 

CrossSync PHY에서 가장 중요한 부분은 프로토콜 분석기의 내부 트리거 시간(2a)과 트리거 펄스 출력 시간(2b) 사이의 지연 시간에 대한 정확한 정보를 확보하는 것입니다. CrossSync PHY를 제공하기 이전에는 장비와 장비 사이의 스큐를 보정하기 어려워 수 us의 차이 지연 또는 장비 사이의 지연시간을 수 us 정도로 보정할 수 밖에 없었으며, 이 지연으로 인해 두 장비 사이의 포착 시간을 정렬하기가 어려웠으며, 수 십 ps의 비트로 움직이는 고속 신호들 사이의 스큐를 보정할 수 있는 인터페이스 조차 존재하지 않았습니다.

CrossSync PHY는 지연 시간을 훨씬 더 정확하게 확인할 수 있으며, +/- 100ns 이내 입니다. 이것은 사용자들이 눈으로 확인하면서 또는 다른 액세서리를 이용하여 찾아내는 값보다 훨씬 뛰어난 정밀도입니다.

 

Alignment 절차

텔레다인르크로이 CrossSync PHY 소프트웨어 인터페이스에서 제공하는 "Skew Cal" 메뉴를 이용하는 방법으로 CrossSync PHY 소프트웨어 인터페이스에서 오실로스코프가 가지고 있는 PCIe Decoding 솔루션를 이용하는 방법입니다. 그림과 함께 순차적으로 절차를 소개해드리겠습니다.

 

그림 1. CrossSync PHY에서 제공하는 Data Alignment를 수행할 수 있도록 제공되는 "Skew Cal" 인터페이스

 

절차 1

트리거가 발생한 데이터를 프로토콜 분석기와 오실로스코프에서 포착하여 CrossSync PHY를 실행합니다. 파형이 오실로스코프 화면에 표시하고 PCIe 디코드 툴을 실행하고, 줌 기능을 통해 특정 부분을 확대하여 표시합니다. PCIe 디코딩 툴은 CrossSync PHY 자체 에서는 필요하지 않습니다. 디스큐 과정에서 스큐 보정을 위해 부가적으로 사용합니다.

 

절차 1. 파형을 확대하고 PCIe 디코드 기능을 활성화 합니다. (3) 오실로스코프에서 파형을 기반으로 디코딩한 결과 테이블

 

절차 2.

프로토콜 분석기와 오실로스코프 디코딩 테이블에서 "SKIP" 패킷을 찾고, LFSR(Linear feedback shift register) 값이 일치하는 부분을 확인합니다.

 

절차 2. Skip 패킷에서 LFSR 값이 같은 패킷을 디코더와 프로토콜 분석기에서 찾습니다.

같은 LFSR 값을 찾을 때는 간단하게, 프로토콜 분석기에서 skip의 일부 패킷을 간단히 클릭하면 오실로스코프에서는 파형 확대 및 테이블로 이동할 수 있습니다.

 

절차 3

절차 2에서 프로토콜 분석기에서 클릭한 트레이스는 오실로스코프 화면 중앙에 줌 트레이스가 보이게됩니다. 이때 커서를 화면 중앙에 위치 시킵니다. 오실로스코프 Cursor 풀다운메뉴에서 Hor Rel을 선택합니다.

 

절차 3. 확대된 줌 트레이스에 커서를 위치 시킵니다. 커서의 하나의 화면 중앙에 위치 시킵니다.

 

절차 4

이번에는 오실로스코프 디코드 테이블에서 찾아낸 LFSR 값을 표시하고 있는 테이블의 열을 선택합니다. 이후에 절차 3에서 사용하지 않는 다른 커서를 줌 트레이스 중앙에 위치 시키고 시간차를 측정합니다. 아래의 절차에서는 약 61.735ns의 시간차를 측정했습니다.

 

절차 4. 두 개의 시간 커서중 나머지 하나를 확대 트레이스의 중앙에 위치시켜 시간차를 측정합니다.

 

절차 5.

절차 4에서 측정한 값을 그림 1에서 보였던 "Skew Cal"에 입력합니다. 측정된 스큐 값을 입력할 때는 단위까지 정확히 입력해야 합니다.

 

절차 5. 측정한 스큐 값을 skew cal 항목에 입력하여 시간차를 보정합니다.

 

​프로토콜 분석기의 패킷과 오실로스코프에서 디코딩한 결과를 확인하여, 스큐를 보정함으로써 정밀하게 시간차를 보정할 수 있습니다. 이로써 텔레다인르크로이 CrossSync PHY를 사용할 준비가 완료되었습니다.

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출처-텔레다인르크로이